SBS 改性瀝青超薄磨耗層在侯禹高速養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

趙顯慧

（山西交通控股集團(tuán)有限公司 運(yùn)城北高速公路分公司，山西 運(yùn)城 044000）

引言

隨著我國(guó)汽車保有量的日益增長(zhǎng)，高速公路交通量不斷增加，且車輛呈現(xiàn)大型化趨勢(shì)[1]。在車輛荷載和氣候因素的綜合作用下，高速公路在運(yùn)營(yíng)通車一段時(shí)間后路面結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)很多病害[2]。在日常養(yǎng)護(hù)中做好病害調(diào)查的同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)路面實(shí)際情況做好路面養(yǎng)護(hù)，快速恢復(fù)高速公路路面的使用性能，保證行車安全。侯禹高速公路在運(yùn)營(yíng)通車一段時(shí)間后，路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)車轍、裂縫等病害，路面使用狀況產(chǎn)生了一定幅度的下降。在對(duì)病害處治的同時(shí)，制定養(yǎng)護(hù)方案，采用SBS 改性瀝青超薄磨耗層養(yǎng)護(hù)，并開(kāi)展試驗(yàn)對(duì)路面降噪性能和抗滑性能進(jìn)行檢測(cè)，分析路面養(yǎng)護(hù)效果。

1 侯禹高速公路路面使用狀況調(diào)查與養(yǎng)護(hù)維修方案

1.1 工程概況

侯禹高速公路設(shè)計(jì)全長(zhǎng)65.561 km，采用雙向四車道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)車速120 km/h，路基設(shè)計(jì)寬度為28 m。所處區(qū)域夏季濕潤(rùn)多雨，冬季降水量少，較干旱，四季分明，氣候差異明顯。自高速公路建成以來(lái)，交通量不斷增加，且大型貨車比例較高，約占交通組成的35%～45%，交通荷載繁重。該高速公路于2006 年12 月建成通車，在近期日常巡查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)部分路段出現(xiàn)了車轍，在下雨后車轍內(nèi)積水導(dǎo)致車輛出現(xiàn)側(cè)滑、漂移現(xiàn)象，容易引發(fā)多起交通事故，對(duì)行車安全造成較大影響[3-4]。該地區(qū)7 ～9月為雨季，調(diào)查發(fā)現(xiàn)該時(shí)期降雨量較大，由于車轍造成車輛側(cè)滑，先后出現(xiàn)多次撞擊中央帶防撞護(hù)欄的交通事故，亟需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。

1.2 路面使用狀況調(diào)查結(jié)果

采用人工徒步調(diào)查的方式對(duì)侯禹高速公路路面病害進(jìn)行調(diào)查，并對(duì)病害位置、長(zhǎng)度和成因進(jìn)行記錄和分析，路面病害調(diào)查結(jié)果：（1）部分路段行車道輪跡位置發(fā)現(xiàn)輕微車轍，深度為5 ～10 mm，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣，得到車轍位置上面層厚度為3.5 cm左右，中面層厚度為6 cm 左右。因此，判斷該車轍類型為壓密型車轍，主要存在于上面層，主要為車輛荷載作用產(chǎn)生的。（2）部分路段行車道輪跡位置發(fā)現(xiàn)深度為8 ～12 mm 輕微車轍，經(jīng)取樣分析確定為輕微失穩(wěn)型車轍。（3）部分路段行車道輪跡位置發(fā)現(xiàn)深度為15 ～20 mm 的重度車轍，經(jīng)取樣分析中面層也存在5 ～10 mm 的變形，確定為失穩(wěn)型車轍。（4）部分路段行車道存在裂縫、面層材料松散等病害。（5）K796+000—K797+071 段路面破損嚴(yán)重，行車道輪跡位移有嚴(yán)重的車轍和推移，局部存在龜裂和唧漿現(xiàn)象。

通過(guò)分析，確定路面車轍是由于大型車交通流量大、行車渠道化、瀝青混合料高溫季節(jié)產(chǎn)生移動(dòng)導(dǎo)致產(chǎn)生失穩(wěn)型車轍。原路面瀝青面層混合料采用懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)，在高溫下容易軟化產(chǎn)生側(cè)向移動(dòng)，導(dǎo)致產(chǎn)生失穩(wěn)型車轍和推移。另外，2015 年部分路段進(jìn)行了就地?zé)嵩偕B(yǎng)護(hù)，部分上面層材料老化嚴(yán)重，上面層在車輛荷載作用下產(chǎn)生壓密型車轍和松散病害。

1.3 瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修方案

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)路面調(diào)查結(jié)果，制定養(yǎng)護(hù)維修方案，首先對(duì)車轍、松散、裂縫等病害進(jìn)行處治，然后統(tǒng)一在路面上攤鋪一層2 cm 厚的SBS 改性瀝青超薄磨耗層。根據(jù)路面病害情況，對(duì)路面面層破損部位進(jìn)行整體精銑刨，銑刨厚度根據(jù)破損深度確定。瀝青上、中面層銑刨后攤鋪SBS 改性ATB-25 型瀝青穩(wěn)定碎石中面層。對(duì)路面病害深度達(dá)到基層的路面病害，先對(duì)基層進(jìn)行處治，然后重做面層。為提高路面抗磨耗性能，在路面上整體攤鋪2 cm 厚的SBS 改性瀝青超薄磨耗層。

2 SBS 改性瀝青超薄磨耗層原材料與配合比設(shè)計(jì)

2.1 超薄磨耗層原材料技術(shù)要求

2.1.1 改性瀝青

超薄磨耗層選用SBS 改性瀝青，主要技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)要求見(jiàn)表1。

2.1.2 礦料

超薄磨耗層礦料包括粗集料、細(xì)集料和填料，粗集料、細(xì)集料均采用石灰?guī)r，填料選用憎水性石料，粗集料主要技術(shù)指標(biāo)及要求見(jiàn)表2。

表2 粗集料技術(shù)指標(biāo)及要求

2.2 超薄磨耗層配合比設(shè)計(jì)

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG D50—2017）中的相關(guān)規(guī)定，選取原材料開(kāi)展馬歇爾試驗(yàn)，確定礦料級(jí)配見(jiàn)表3，混合料最佳瀝青用量為5.1%。

表3 礦料級(jí)配

3 SBS 改性瀝青超薄磨耗層質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)

3.1 降噪性能評(píng)價(jià)

為檢測(cè)養(yǎng)護(hù)前后路面降噪效果，養(yǎng)護(hù)前后在道路全封閉的狀態(tài)，分別選取大型車和小型車在不同的行車速度對(duì)各測(cè)點(diǎn)噪音進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 養(yǎng)護(hù)路段各測(cè)點(diǎn)噪音檢測(cè)結(jié)果

對(duì)比分析養(yǎng)護(hù)前后路面各測(cè)點(diǎn)噪音檢測(cè)結(jié)果，大型車和小型車以不同車速行駛過(guò)測(cè)點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)后路面噪音平均值和最大值均低于養(yǎng)護(hù)前，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)后路面行車噪音也得到一定程度的改善。

3.2 路面抗滑性能檢測(cè)結(jié)果分析

3.2.1 構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果分析

養(yǎng)護(hù)前后，采用手工鋪砂法對(duì)路面養(yǎng)護(hù)路段的構(gòu)造深度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 瀝青路面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果/mm

分析瀝青路面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)后路面構(gòu)造深度較養(yǎng)護(hù)前明顯提高，且滿足≮1 mm 的要求。養(yǎng)護(hù)前，大部分路段行車道和超車道路面構(gòu)造深度＜1 mm，養(yǎng)護(hù)后構(gòu)造深度最小值為1.78 mm，高于設(shè)計(jì)要求的≮1 mm，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)后路面構(gòu)造深度明顯增加。

3.2.2 摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果分析

在瀝青路面養(yǎng)護(hù)前后，使用擺式儀分別對(duì)養(yǎng)護(hù)路段超車道和行車道的路面摩擦系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，瀝青路面摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6 瀝青路面摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果

分析摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果，瀝青路面養(yǎng)護(hù)前后行車道和超車道摩擦系數(shù)明顯提高，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)后瀝青路面抗滑性能大幅度提升。養(yǎng)護(hù)前瀝青路面行車道和超車道摩擦系數(shù)平均值分別為30.6 和37.3，養(yǎng)護(hù)后摩擦系數(shù)提升至66.7 和69.6，提升幅度明顯，且高于設(shè)計(jì)要求的45，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)后路面抗滑性能得到了有效改善。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）養(yǎng)護(hù)后路面各測(cè)點(diǎn)噪音平均值和最大值均低于養(yǎng)護(hù)前檢測(cè)結(jié)果，說(shuō)明養(yǎng)護(hù)后路面行車噪音得到了一定幅度的改善，表明SBS 改性瀝青超薄磨耗層降噪效果好。（2）通過(guò)對(duì)比分析養(yǎng)護(hù)前后路面構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)后檢測(cè)結(jié)果明顯高于養(yǎng)護(hù)前，說(shuō)明路面抗滑性能得到了明顯改善，滿足設(shè)計(jì)要求。